Degtyarenko_dlya_studentov_II_kursa_2013 / Детерминир. модели / Детерм. мод. - лаб. работы / Лаб. раб. 4 / Решенные лекционные задачи / Лаб. работа4
.3.pdfПРОСТАЯ ПЕРЕГОНКА
Используя формулу Ньютона Лейбница, найдем определенный интеграл из математической
модели процесса простой перегонки. Подынтегральное выражение содержит числовые параметры, и поэтому вычисление определенного
интеграла с помощью команды Integrate системы Mathematica затруднено.
In[1]:= Nint Integrate 1 x 1 c 1 x c , x
x c 1 1 Log c c x x c x
Out[1]=
c c 2
In[2]:= Nint0 Nint . x x0
Log c c x0 x0 c x0 c 1 1 x0
Out[2]=
c c 2
In[3]:= Nint1 Nint |
|
. x y1 |
|
|
|
1 |
|
y1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
c y1 |
|
|
|
y1 |
|
|
|
|
|
c y1 |
|
|
c |
1 |
|
1 |
y1 |
|||||||||
|
Log c |
|
1 |
|
|
y1 |
1 |
|
|
y1 |
|
|
1 |
|
|
y1 |
|
|
|
|
y1 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Out[3]=
c c 2
In[4]:= int Nint1 Nint0 FullSimplify
1
Out[4]= c c c 1 1 x0c c 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c y1 |
|
c c |
||
|
Log |
c |
c |
1 |
c |
|
x0 |
Log |
|
y |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 y1 |
1 y1 |
Получили определенный интеграл. Тогда
формула для вычисления искомого времени time такова:
In[5]:= time time0 a v
1
Out[5]= time0 a c c c 1 1 x0 v c c 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c y1 |
|
c c |
||
|
Log |
c |
c |
1 |
c |
|
x0 |
Log |
|
y |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 y1 |
1 y1 |
2 Лаб. работа4.3.nb
Решим задачу при конкретных значениях числовых параметров
In[6]:= a 20; v 10; c 0.3; y1 0.4; time0 0.1; 2.48; x0 0.28;
Реализация математической модели процесса простой перегонки с
помощью системы Mathematica в соответствии с описанным выше алгоритмом
In[7]:= time
Out[7]= 1.06153 0.
Реализация той же математической модели, но с вычислением определенного интеграла с помощью команды Integrate
In[8]:= time time0 a v Integrate 1 x 1 c 1 x c , x, x0, y1 1 y1
Out[8]= 1.06153 0.
Реализация той же математической модели, но с использованием встроенной функции NIntegrate
In[9]:= time time0 a v NIntegrate 1 x 1 c 1 x c , x, x0, y1 1 y1
Out[9]= 1.06153
Все полученные результаты совпадают